在过去小型机组煤粉锅炉送粉管道的补偿上，曾经使用过各种各样的补偿器，有套筒式、铰接式、多维挠性式以及老的波纹管式。这些补偿器应该说在煤粉管道中能起到一定的补偿作用，并且过去的应用也较为普遍。但是由于它们结构及材质的原因，使得它们的可靠性、安全性、持久性等一些技术指标都不是很理想，它们的采用使得送粉管道的布置和支吊要麻烦、复杂得多。象套筒式、铰接式、多维挠性式补偿器，它们的补偿原理都是通过2个结合面产生相对位移来吸收管道传递过来的热膨胀，由于有结合面就必然存在间隙，有间隙就难免不产生泄露，即使通过密封材料密封，而密封材料在长期的摩擦和高温工作条件下也必然会产生磨损，对软质密封材料不论是石墨还是其他的隔热材料则会出现碳化、粉末化而失去应有的弹性，从而失去密封作用，有的采用橡胶作密封材料则更容易失去密封效果。因此采用这些补偿器的煤粉管道在经过一段时间的运行后（有的一个小修期都不到）会或多或少地产生泄露。另外，由于密封面的相对位移产生较大的摩擦反力，一方面使管道产生较大的内应力，另一方面对端部接口尤其是燃烧器接口产生很大的推力。随着火力发电机组容量的增大，尤其是300 MW及以上机组日益成为电网中的基本发电机组，它的锅炉燃烧器接口处热位移、煤粉管道口径越来越大，煤粉管道的长度也越来越长。前面讲到的那些补偿器已明显不能满足高参数、大容量机组锅炉煤粉管道补偿的要求了。象我省大多数燃煤火力发电厂煤粉锅炉燃用的是无烟煤，采用热风送粉系统，煤粉管道内介质温度都在250～270℃，这样的工作条件对补偿器的性能提出了更高的要求。因此，在煤粉管道上选用一种理想的补偿器成为设计、安装及用户的共同心愿。

2　方　案
　　石门电厂在施工图司令图设计阶段，我们与南京晨光机器厂配合，通过详尽了解他们厂多维波纹管补偿器的性能，结合煤粉管道以及锅炉本体火嘴热位移、接口要求等进行了补偿性的选择。该补偿器不光有较大的轴向位移、径向位移补偿能力而且具有一定的径向刚度，可以依据不同的补偿、位置要求采用不同的波数、不同的波组数及补偿器的长度，同时可以针对不同的刚度要求，采用不同的波壁厚度，采用适当的支吊架间距。从石门电厂一期工程的条件来看，煤粉管道有20根，管径为D_n450，锅炉一次风接口最大垂直热位移为287 mm，横向最大位移为45 mm，为了充分利用补偿器的优势，尽量简化、优化设计，我们采取的方案是：上面3层浓淡分离型火嘴接口，在垂直管道上装设一组补偿器，而靠近火嘴侧的管道上不设置任何支吊架，只在远离火嘴侧垂直弯管后设一固定支架，对下面两层双通道自稳燃火嘴接口，在水平管段设一补偿器，在远离火嘴端设一固定支架。这种设置方式的优点就是通过补偿器将锅炉火嘴热位移与管系的热膨胀截然分开，这样，固定支架以前的管道位移只需考虑管道自身的热膨胀即可，而靠近火嘴的补偿器则可吸收火嘴的垂直和水平位移，从而也就避免了管系中采用弹簧支吊架，简化了支吊架型式，只要管系中没有较大的起伏基本上就只需设置刚性支吊架即可。
　　这种设置情况下浓淡分离型火嘴垂直热位移通过补偿器的轴向变形来吸收，水平热位移则通过补偿器的径向变形来吸收。而双通道自稳燃式火嘴处热位移吸收方式与前者相反。
　　另外，这种补偿器还可通过预冷拉或压缩的方式使补偿器在工作情况下处于无变形状态，亦即补偿器的变形发生在常温条件下，从而保证补偿器的最理想的使用情况和具有最长的使用寿命。
　　在靠近火嘴的第一个补偿器以前的管道上其他补偿器的设置，根据管系及热位移情况基本上可作如图1、图2的设置，第2个补偿器之后的管道在支吊架的设置上，只需在补偿器前后的适当位置设置刚性吊架，有条件的地方设置支架即可满足安装的要求。


3　结　论　　
　　石门电厂采用多维波形补偿器满足了补偿要求，克服了管道泄露，节省了支吊架耗材，安装简单易行，整体布局简捷明快。在随后的湘潭发电B厂我们又将此种补偿器应用于大交叉煤粉管道的布置安装设计，给设计带来了便利，取得了安装、运行双重技术经济效果。在目前进行的益阳电厂一期工程中我们仍将此种补偿器运用于煤粉管道和三次风管道中的设计。
　　多维波型补偿器对火力发电厂的煤粉管道尤其是中储制送粉管道的布置设计是一种较为理想的补偿器，它没有任何机械结合面，在补偿器产生裂缝或整体损坏之前不会出现泄露。多向补偿和刚度的可变性可满足不同设计要求，非常灵活：当要求刚度小时，可适当增加补偿器的波数；当空间不够时则不增加波数而采用较薄的波壁材料，增加波的层数；当要求径向（角）补偿量较大时则采用2组补偿器并适当加大2组补偿器的间距。尽管单个补偿器的造价略高于老式的补偿器，但由于简化了支吊架的型式，省去了弹簧支吊架，使得管道安装总的造价不会增加。目前，国内的一些生产厂家对这种补偿器的结构又有了改进，并且价格也越来越便宜，因此它对新机组的应用和老机组的技术改造都有很好的经济效益。